NO322216B1 - Anvendelse av surfaktantblandinger for borehullsoperasjoner - Google Patents

Anvendelse av surfaktantblandinger for borehullsoperasjoner Download PDF

Info

Publication number
NO322216B1
NO322216B1 NO20002949A NO20002949A NO322216B1 NO 322216 B1 NO322216 B1 NO 322216B1 NO 20002949 A NO20002949 A NO 20002949A NO 20002949 A NO20002949 A NO 20002949A NO 322216 B1 NO322216 B1 NO 322216B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
surfactant
oil
mixture
alkyl
surfactants
Prior art date
Application number
NO20002949A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20002949D0 (no
NO20002949L (no
Inventor
Albert F Chan
Kieu T Ly
Original Assignee
Phillips Petroleum Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/987,726 external-priority patent/US6090754A/en
Application filed by Phillips Petroleum Co filed Critical Phillips Petroleum Co
Publication of NO20002949D0 publication Critical patent/NO20002949D0/no
Publication of NO20002949L publication Critical patent/NO20002949L/no
Publication of NO322216B1 publication Critical patent/NO322216B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/46Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
    • C09K8/467Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039Premixtures of ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/017Mixtures of compounds
    • C09K23/018Mixtures of two or more different organic oxygen-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/52Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/72Eroding chemicals, e.g. acids
    • C09K8/74Eroding chemicals, e.g. acids combined with additives added for specific purposes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66Non-ionic compounds
    • C11D1/662Carbohydrates or derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/0008Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties aqueous liquid non soap compositions
    • C11D17/0017Multi-phase liquid compositions
    • C11D17/0021Aqueous microemulsions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Description

Oppfinnelsens område
Den foreliggende oppfinnelse vedrører anvendelse av surfaktantblandinger som omfatter alkylpolyglykosidsurfaktanter, eller kombinasjoner av alkylpolyglykosider og lineære etoksylerte alkoholsurfaktanter som danner Winsor Type III mikro-emulsjoner', i utvalgte olje/vannsystemer i borehullsoperasjoner.
Bakgrunn
Svikten med hensyn til å utføre en effektiv renseoperasjon under boring eller overhaling av en oljebrønn eller gass-brønn, eller en syrebehandling av et formasjonsintervall, eller for å etablere en binding mellom en sementblanding og en borehullsvegg eller et fåringsrør eller produksjonsrør kan forårsake uønskede resultater i olje- og gassbrønnoperasjon-er. For eksempel kan svikt med hensyn til å utføre en effektiv renseoperasjon under boring eller overhaling av en olje-brønn resultere i forurensning og tilstopping av en jord-formas jon som det er ønsket å produsere fluider fra. Under en syrebehandling av en jordformasjon for å gjøre formasjonen mer produktiv, hvis oljebaserte forurensende stoffer i forma-sjons intervallet i umiddelbar nærhet av et borehull ikke fjernes derfra, kan effektiviteten av syrebehandlingen dessuten reduseres betydelig. Videre kan ineffektiv rensing av en borehullsvegg, inkluderende et foringsrør, forlengingsrør eller produksjonsrørstreng, resultere i en dårlig sementbinding under sementeringsoperasjoner og derved tillate en uønsket strømning av fluider langs borehullet eller en svikt med hensyn til å stabilisere f6ringsrøret i borehullet. Kostnaden ved hjelpeaksjon for enhver av de ovennevnte svikt-er kan være betydelig i boreoperasjoner både på land og til havs. Dessuten kan forurensning av et formasjonsintervall med uønskede oljebaserte materialer være ødeleggende.
US patent 5 374 361 utstedt 20. desember 1994 til Albert P. Chan er rettet på tilveiebringelse av en forbedret metode for fjerning av oljebasert materiale fra et borehull ved anvendelse av en vaskeblanding inneholdende en alkylpolyglykosidsurfaktant som omfatter 1,0 til 10,0 vekt* av blandingen og med en kosurfaktant valgt fra en gruppe bestående av lineært alkyletoksylat og alkylfenoletoksylat. videre er US patent 5 458 197 utstedt 17. oktober 1995 til Albert F. Chan rettet på forbedring av rensesystemer for borehull ved anvendelse av alkylpolyglykosidsurfaktanter. Begge disse patentene er her-ved innlemmet i sin helhet ved referanse. Til tross for for-bedringene i brønnrenseoperasjoner som er beskrevet og søkt beskyttet i disse patentene, har der vært et behov for å tilveiebringe en renseblanding som har egnede egenskaper for oppløseliggjøring av hovedsakelig alt av de oljebaserte materialer som forventes å komme i kontakt med blandingen. Dessuten bør denne oppløseliggjøringsegenskapen være betydelig mens det tilveiebringes et område av en hydrofil-lipofil balanse for blandingen som er så bred som mulig siden for eksempel saltinnholdet i fluider som er tilstede i en brønn og en tilgrensende jordformasjon kan variere betydelig. Området av mikroemulsjonen dannet ved hjelp av surfaktantopp-løsningen, som en funksjon av hydrofil-lipofil balanse (HLB) tallet, er følgelig ønsket å være så bredt som mulig.
TJS 5 221 343 omhandler innlemmelse i en sement bl and ing av et organisk polyglykosid som et dispergeringsmiddel, herdings-retarderingsmiddel eller en luftporegenerator eller en kombinasjon av disse. WO 8 6/0 6417 omhandler en metode for inhibe-. ring av oksydasjon eller syreangrep av et ferrometall ved anvendelse av en oppløsning som kan inneholde polyglykosider.
Alkylpolyglykosidsurfaktanter i elektrolyttoppløsninger med
en pH på omtrent 4,0 eller lavere har god fuktbarhet, suspen-sjon av forurensende partikler og oppløseliggjøring av olje-aktige belegg på overflater. Den sure naturen til renseopp-løsninger av denne typen er slik at den også viser en tydelig evne til å oppløse karbonat- og kalsittavleiringer og jern-oksyd. Oppløsninger av alkylpolyglykosidsurfaktanter, i kombinasjon med kaustiske materialer slik som natriumhydrok-syd og kaliumhydroksyd, er også spesielt effektive ved fjerning av oljebaserte borefluider, tetningsmiddel'for rørgjenger og smøremiddéimaterialer og andre oljebaserte forurensende
stoffer som finnes i borehull, inkluderende dieselolje,
mineralolje, syntetiske oljer og råolje såvel som andre - naturlig forekommende hydrokarbonsubstanser. Alkylpolyglyko-' sidsurfaktanter forblir svært overflateaktive ved relativt høy pH og kan derfor anvendes på effektiv måte som fuktemidler, dispergeringsmidler og/eller emulgeringsmidler i et kaustisk miljø, slik som for eksempel påtreffes i sementslurrier. Dessuten forblir alkylpolyglykosidsurfaktanter aktive ved relativt høye temperaturer, for eksempel opp til omtrent 177°C (350°F), fordi alkylpblyglykosidmolekyler har en overlegen hydrogenbindingsevne sammenlignet med andre typiske ikke-ioniske surfaktanter slik som etoksylerte alkoholer.
Den oljeoppløselige del av alkylpolyglykosidsurfaktanter kan kontrolleres gjennom alkylkjedelenken som kan varieres fra omtrent C4 til omtrent C20. Hver sakkaridgruppe menes å være ekvivalent med fem til sju etylenoksydgrupper i etoksylerte alkoholsurfaktanter og er derfor svært effektive med hensyn til å gi vannoppløselige egenskaper til alkylpolyglykosidsurfaktanter selv ved høye temperaturer og det høye saltinnhold og hardhetsbetingelser som finnes i for eksempel sjøvann dg saltlaker under overflaten. Siden olje, saltlake og de -ovennevnte forurensende stoffer vanligvis er tilstede i en oljebrønn er det for eksempel dessuten ønskelig å tilveiebringe en alkylpolyglykosidblanding for brønnrensing og dekontaminering av formasjonsintervaller, som utviser svært lav grenseflatespenning og danner en Winsor Type .III mikroemulsjon over de brede temperaturområder som typisk påtreffes i både grunne og dype oljebrønner og gassbrønner.
Siden temperaturen eller saltinnholdet av fluider som er tilstede i en brønn kan variere betydelig er det videre ønskelig at området av mikroemulsjonen dannet av en surfaktantblanding, som en funksjon av HLB-tallet, som tidligere nevnt, gjøres så bredt som mulig. I tillegg er det også ønsket at bredden av mellomfasen eller Winsor Type III mikroemulsjonen, som en funksjon av HLB-tallet, gjøres så bred som mulig.
Selv om alkylpolyglykosidsurfaktanter er blitt populære i ulike detergentblaridinger, primært rettet mot rengjørings-produkter for institusjoner og husholdninger som ikke ut-. settes for de ekstreme forhold som påtreffes i renseprosesser for borehull, er disse produktene blitt utviklet med surfaktanter med relativt korte alkylkjedelengder fra C4 til CIO som ikke tilveiebringer tilstrekkelige emulgeringsegenskaper til å emulgere oljer som. ofte finnes i borehull. På den annen side har surfaktanter med relativt lang alkylkjedelengde slik som C16 til Cl8 som ikke tilveiebringer tilstrekkelige fukteegenskaper blitt anvendt i emulgerte kosme-tiske rengjøringsprodukter. Videre er alkylpolyglykosidene med lengere alkylkjedelengde og spesielt polyglykosidene inneholdende et partall av karbonatomer surfaktanter som er for viskøse for hensiktsmessig blanding for å tilveiebringe surfaktanter som tilfredsstiller varierte borehullsbetin-gelser. Blandingene med de kortere alkylkjedelengder virker som gode hydrotroper eller fuktemidler og blandingene med de lengre alkylkjedelengder har gode emulgeringsegenskaper, men ingen av disse kommersielt tilgjengelige blandinger, anvendt alene, anses for å være optimale for betingelser hvor et relativt bredt område av saltinnhold i borehullsfluider og et relativt bredt driftstemperaturområde påtreffes. Følgelig har det vært et presserende behov for å utvikle forbedringer ved alkylpolyglykosid-surfaktantblahdinger som generelt be-nyttes i de metoder og systemer.som er beskrevet i tidligere patenter såvel.som i andre brønnoperasjoner og beslektede aktiviteter hvor oljebaserte forurensende stoffer som almin-nelig finnes i brønner er tilstede og som det er ønskelig å fj erne.
Oppsummering av oppfinnelsen
Den foreliggende oppfinnelse vedrører anvendelse i en <q>lje-inneholdende brønn av en surfaktantblanding i en Winsor Type III mikroemulsjon av oljen, og vann eller en saltlake, og surfaktantblandingen, hvori surfaktantblåndingen dannes av en første surfaktant omfattende et alkylpolyglykosid og en andre surfaktant omfattende minst en av et annet alkylpolyglykosid og en lineær etoksylert alkohol.
Andre utførelsesformer av anvendelsen i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.
Surfaktantblandingen anvendes i oljebrønnoperasjoner, inkluderende rensing av borehull, sementering og syrebehandling av formåsjonsintervaller, i forbindelse med produksjon av olje og gass fra slike brønner. Surfaktantblandingen er spesielt tilpasset for fjerning av oljebaserte borefluider, tetningsmiddel for rørgjenger og smøremiddelmaterialer, råolje og andre organiske eller oljebaserte materialer som er tilstede i borehull og nær formåsjonsintervaller under bbre-og kompletteringsprosesser.
I samsvar med et viktig aspekt av oppfinnelsen er brønnbe-handlingsblandingene som skal anvendes basert på blandinger av alkylpolyglykosidsurfaktanter som frembringer en forbedret egenskap med hensyn til grenseflatespenning, eller egenskaper méd hensyn til oppløseliggjøring, koblet med evnen til å danne en Winsor Type III mikroemulsjon over et bredt område av temperaturer og betingelser for saltinnhold som finnes i borehullsfluider og i forbindelse med borehullsoperasjoner.
I samsvar med et annet aspekt av oppfinnelsen tilveiebringer surfaktantblandingene som skal anvendes en Winsor Type III mikroemulsjon, det vil si en mikroemulsjon som sameksisterer med både olje og vann eller saltlake, og som dannes av minst to kommersielt tilgjengelige alkylpolyglykosidsurfaktanter eller slike surfaktanter sammen med en kosurfaktant, i form av en lineær etoksylert alkohol.
Den foreliggende oppfinnelse lærer spesifikke surfaktantblandinger som er stabile over et bredt område av tempe-.raturer og betingelser for saltinnhold som påtreffes under visse brønnoperasjoner.
I samsvar med et aspekt av oppfinnelsen omfatter blandingen som skal anvendes således en første alkylpolyglykosidsurfaktant; og en andre surfaktant valgt fra en gruppe bestående av et alkylpolyglykosid som har en alkylkjedelengde på C4 til C2 0 og en etoksylert alkohol hvor konsentrasjonen av begge surfaktanter sammen i en vandig'oppløsning er i området 0,5 til 10,0 vekt% og videre hvor konsentrasjonen av den første alkylpolyglykosidsurfaktanten og den andre surfaktanten er slik at det tilveiebringes en pseudo-hydrofil-lipofil balanse av blandingen i et område på minst 9,8 til 10,8 og en opp-løseliggjøring i olje og vann på minst omtrent 1,99 ved en temperatur på omtrent 54,4°C {130°F).
Videre i samsvar.med et aspekt av oppfinnelsen består surfaktantblandingene hovedsakelig av en første surfaktant valgt fra gruppen bestående av alkylpolyglykosider som inneholder alkylgrupper inneholdende et oddetall av karbonatomer fra 9 til 13 karbonatomer og som foretrukket har en oligomerfordeling fra 1 til 12 og en andre surfaktant valgt fra gruppen bestående av alkylpolyglykosider som inneholder alkylgrupper inneholdende fra omtrent 12 til omtrent 18 karbonatomer og som foretrukket har en oligomerfordeling fra 1 til 12.
Enda videre i samsvar med et aspekt av oppfinnelsen inkluderer surfaktantblåndingen en tredje surfaktant valgt fra gruppen bestående av lineære etoksylerte alkoholer inneholdende fra omtrent 8 til omtrent 12 karbonatomer og fra omtrent 2 til omtrent 8 etylenoksydrupper.
I samsvar med et aspekt av oppfinnelsen har surfaktantblåndingen en forutbestemt oppløseliggjøringsparameter i olje og vann og hvor surfaktantblandingen dannes av en første surfaktant omfattende et alkylpolyglykosid og en andre surfaktant omfattende minst en av et alkylpolyglykosid og en lineær etoksylert alkohol, hvor anvendelsen omfatter trinnene med (a) å bestemme konsentrasjonene av surfaktantene som'vil tilveiebringe den forutbestemte oppløseliggjøringsparameter ved å blande et kjent volum av olje sammen med et kjent volum av en oppløsning av surfaktantblanding og en av vann eller saltlake, å måle volumet av en type III mikroemulsjon som okkuperer et volum tidligere okkupert av oljen og å måle volumet av mikroemulsjonen tidligere okkupert av vannet eller saltlaken og surfaktantoppløsningen, og (b) å variere konsentrasjonene av surfaktantene i oppløsningen og å gjenta trinn (a) -inntil den forutbestemte oppløseliggjøring tilveiebringes i et konsentrasjonsområde for den første surfaktanten og den andre surfaktanten som danner mikroemulsjonen.
De fagkyndige på området vil videre forstå de ovennevnte aspekter av oppfinnelsen sammen, med andre utmerkede trekk derav ved å lese den detaljerte etterfølgende beskrivelse i forbindelse med tegningene.
Kort beskrivelse av tegningene
Figur 1 er et diagram av molekylstrukturen til et alkylpoly- glykos id, Figur 2 viser fire olje/vannsystemer inkluderende Type I,
Type II og Type III mikroemulsjoner,
Figurer 3 til 6 er diagrammer som viser
oppløseliggjøringsparametere for olje og vann som en funksjon av et pseudo-hydrofil-lipofil balanse (PHLB) tall for en type III mikroemulsjon for flere eksempler på surfaktantblandinger som anvendes i samsvar med .oppfinnelsen.
Beskrivelse av foretrukne utførelsesformer
Alkylpolyglykosidsurfaktanter består av et polart glucose-hode og en organiske karbonkjede fra hemiacetalbindingen. En representasjon av molekylet er. vist i figur 1 (a).. Der er to eter-oksygenatomer og tre hydroksylgrupper pr. glucoseenhet, pluss en terminal hydroksylgruppe. Den lipofile delen av molekylet ligger i alkylkjeden hvor R kan være en lineær alkylkjede, som angitt i figur 1 (b), og hvor n foretrukket er i området fra 4 til 20. Alternativt kan R være en forgrenet alkylkjede, som angitt i figur l(c), hvor m og k er odde-eller partall og m er lik k + 2, eller en alkylfenolkjede som angitt i figur 1(d). Polymeriseringsreaksjonen kan gi oligomerfordelinger fra x = 0 til x = 12.
Generelt har ikke alkylpolyglykosidsurfaktanter noen blak-ningspunktbegrensning, noe som etoksylerte alkoholer har. Dessuten er etoksylerte alkoholsiirf aktanter følsomme for temperaturvariasjon som normalt påtreffes i borehullsoperasjoner og de er utsatt for en innsnevring av området for Winsor Type III mikroemulsjon og blir mer oljeoppløselige og oljelignende ved temperaturgradienter som normalt påtreffes i borehullsoperasjoner (for eksempel omgivende overflatetempe-ratur til omtrent 177°C (350°F) eller høyere bunnhulltempéra-tur). I dette henseende har ikke surfaktantoppløsninger som omfatter hovedsakelig etoksylerte alkoholer vært svært vel-lykkede ved fullstendig rensing av et borehull for å fjerne oljebaserte borefluider såvel som hydrokarbonbaserte tet-ningsmidler og smøremidler for rør som forblir i en brønn i betydelige mengder ved komplettering av installeringen av foringsrøret såvel som produksjonsstrengen eller overhalings-strengen. Det er blitt bestemt at fjerningen av disse materialene fra borehullet vanligvis forbedrer produksjon av fluider fra oljebrønner.
Det er ikke uvanlig at fluidet som er tilbake i et borehull ved komplettering av prosessen med boring og installering av foringsrør kan inneholde en betydelig mengde saltlake. Når rengjøringsprosessen skal utføres er det følgelig også ønskelig å tilveiebringe en vaskeoppløsning som er stabil over et relativt bredt område av temperaturer, som tolererer både kaustiske og sure fluidsammensetninger, som kan anvendes til å lette rengjøringsprosessen og som tolererer et relativt bredt område av saltinnhold i fluidene som skal fortrenges fra brønnen. Blandingene som anvendes i samsvar med den foreliggende oppfinnelse utviser en Winsor Type III som faktisk utvider sin bredde, som en funksjon av HLB-tall med økende temperatur snarere enn å avta i bredde. Winsor Type III mikroemulsjoner er diskutert mer detaljert i "Micellization, Solubilization, and Microemulsions", volum 2, K.L. Mittal, Plenum Press, New York, 1977.
I figur 2,. er det vist Type I, Type II og Type III mikro-emulsjoner. Figur 2(a) viser olje- (o) og vann- (v) inneholdende surfaktanter i en beholder 10 til et nivå 11 og som har en fasegrense 12. I figur 2(b) er en Type I mikroemulsjon 13 som er en olje-i-vann mikroemulsjon vist under et lag av overskuddsolje. Slike mikroemulsjoner er vannoppløselige og inneholder mengder av oppløseliggjort olje som vist ved nivået av den nye fasegrensen 12' som er over den opprinnelige fasegrensen 12. I figur 2(c) er en Type II mikroemulsjon 14 som er en vann-i-.olje mikroemulsjon vist over et lag av overskuddsvann. Slike mikroemulsjoner er oljéoppløselige og inneholder mengder av oppløseliggjort vann som vist ved nivået av ny fasegrense 12■ som er under den opprinnelige fasegrensen 12. Figur 2{d) viser en Type III mikroemulsjon 15 som inneholder både oppiøseliggjort olje og vann og er lokalisert ved og strekker seg over og under opprinnelig fasegrense 12. Slike typer III mikroemulsjoner er foretrukket for borehullsoperasjoner siden deres grenseflate-spenninger og oppløseliggjøringsegenskaper mot både olje og vann i stor grad kan lette fjerningen av begge fra borehullet under rengjøringsoperasjoner.
Alkylpolyglykosidsurfaktanter er dessuten blitt funnet å tilveiebringe utmerket fukting av partikkelformede komponenter av sementslurrier og lignende. Denne fuktbarhetsvirkende egenskapen til alkylpolyglykosidsurfaktanter forbedrer full-stendigheten av hydratisering av sementpartiklene og frembringer derved, høyere styrke og bedre binding av sementen til borehullsveggene.
I et aspekt vurderer den foreliggende oppfinnelse at lineær alkyl-etoksylerte alkohol-kosurfaktanter kan være tilveiebragt i surfaktantblåndingen hvor alkohol-alkylkjedelengden varierer fra C6 til C18 og foretrukket fra C8 til C12 , og etylenoksydgruppene i kombinasjon med alkylkjedelengdene tilveiebringer et HLB-tall i området fra omtrent 4,0 til 11,0 eller 12,0 og foretrukket fra omtrent 8,0 til omtrent 11,0..
Ved utvikling av en surfaktantblanding som skal anvendes i samsvar med den foreliggende oppfinnelse behøver ikke opp-løsliggjøringsparameteren, som er beskrevet i det etter-følgende, for oppløseliggjøring av hovedsakelig all oljen i miljøet som blandingen skal anvendes i, å være noe større enn den som kan bestemmes ved testing av en prøve av fluidet som skal rengjøres eller fjernes fra det aktuelle området. Dette kan forutbestemmes ved å bestemme konsentrasjonen av oljebaserte materialer, for eksempel ved bestemmelse av konsentrasjonen av oljebaserte forurensende stoffer i en formasjon som skal syrebehandles {fra en kjerneprøve av formasjons-materialet), eller ved bestemmelse av konsentrasjonen av oljebaserte forurensende stoffer i borefluidet som okkuperer ringerommet i brønnen som skal sementeres ved hjelp av en forbedret sementblanding inkluderende en alkylpolyglykosidsurfaktant i samsvar med oppfinnelsen. Når den optimale opp-løseliggjøringsparameter er blitt bestemt tilveiebringes så en blanding av surfaktanter som vil tilveiebringe denne opp-løseliggjøringsparameter og minimal grenseflatespenning i en mellomfase-mikroemulsjon fra data slik som dem som presenter-es i figurer 3 til 6.
HLB-tallet anvendt i diagrammene i figurer 3 til 6 er et "pseudo» HLB-tall {PHLB) som er utledet ved multiplisering av den molare fraksjon av hver surfaktant i surfaktantblåndingen ved sitt HLB-tall og summering av resultatene slik at man kommer frem til "pseudo" HLB-tallet. Hvis for eksempel surfaktant A'har en HLB på 12,0 og er tilstede i blandingen som 0,80 molfraksjon da er dens bidrag til HLB-tallet 9,6, og hvis surfaktant B har HLB-tall på 10,0 og er tilstede i blandingen som 0,20 molfraksjon da er dens bidrag til HLB-tallet 2,0, hvilket gir et kombinert "pseudo" HLB-tall på 11,6.
Oppløseliggjøringsparameteren som er beskrevet heri kan bestemmes ved å tilveiebringe en kjent mengde olje sammen med en kjent mengde surfaktant og vann eller saltlake, grundig blanding av disse to, ekvilibrering i et vann- eller luftbad med konstant temperatur, og deretter måling av mengden av typer I eller II eller III mikroemulsjon som okkuperer volumet som tidligere var okkupert av olje og/eller tidligere okkupert av vannet. Volumet av olje (15a)' i figur 2 (d) eller vann (15b) i figur 2(d) som nå er okkupert av mikroemulsjonen etter blanding dividert med volumet av aktiv surfaktantblanding i den opprinnelige vandige surfaktantoppløsning (v) i figur 2(a) bestemmer verdiene av oppløsningsparameterene for henholdsvis olje (SP0) og for vann (SPV).
Det er vurdert at en surfaktantblanding med en blanding av minst to alkylpolyglykosidsurfaktanter og en lineær etoksylert alkohol beskrevet heri, hvor den totale konsentrasjon av surfaktanten i en vandig oppløsning er omtrent 0,5 til 10 vekt%, vil være i stand til å danne en Type III mikroemulsjon i et temperaturområde på omtrent 15,6°C (60°F) til 177°C (350°F). Det er vurdert at en surfaktantblanding med en. blanding av minst to alkylpolyglykosidsurfaktanter hvor den totale konsentrasjon av.surfaktanten i en vandig oppløsning er omtrent 0,1 til 10 vekt% vil være i stand til å danne en Type III mikroemulsjon i et temperaturområde på omtrent 26,6°C (80°F) til 177°C (350°F). Den totale konsentrasjon av surfaktant såvel som blandingen av alkylpolyglykosidsurfaktanter og lineær etoksylert alkoholsurfaktant vil være av-hengig av konsentrasjonen av oljebasert materiale som skal fjernes fra et sted som behandles.
En surfaktantblanding for anvendelse i samsvar med oppfinnelsen omfatter en blanding av to alkylpolyglykosidsurfaktanter som er i stand til å danne en type III mikroemulsjon i spesifikke olje/vannsystemer. Blandingen av de to surfaktantene kan tilpasses behovet for fuktbarhet mot emulgering. Som diskutert i det foregående kan for eksempel fuktbarhet av sementpartikler i en sementslurry være viktigere enn emulgering av olje-forurensende stoffer i et borehull eller i sementblandingen. Videre kan HLB-tallet modifiseres ved blanding av de to alkylpolyglykosidsurfaktantene i forhold som vil gi den ønskede HLB. For fuktbarhet kan det anvendes et høyere forhold av et alkylpolyglykosid med kort alkylkjedelengde i surfaktantblandingen. For eksempel kan en blanding som har en alkylkjedelengde på C4 med et HLB-tall på 16,3 blandes med et alkylpolyglykosid med en kjedelengde på Cll og en HLB på 12,4. Alternativt kan en alkylpolyglykosid-surf aktant med en alkylkjedelengde på C4 eller Cll blandes med en blanding av alkylpolyglykosider med alkylkjedelengder på C12, C14 og C16, idet blandingen har en HLB på 11,7.
Disse surfaktantblandinger er i stand til å danne en mellomfase eller type III mikroemulsjon med en oppløselighet i vann og olje som kan maksimeres ved en spesiell HLB. For eksempel vil en blanding av 50 vekt% av hver av en alkylpolyglykosidsurfaktant med en alkylkjedelengde på Cll og en HLB på 12,4
med et alkylpolyglykosid med en HLB på 11,7 gi en blanding med .en HLB på 12,06. En slik blanding vil gi en mikroemulsjon med gode oppløseliggjøringsparameterverdier ved høyere temperaturer. Et HLB-område som tilveibringer en type III mikroemulsjon kan deretter velges og surfaktantblandingsmengdené innstilles tilsvarende.
De to alkylpolyglykosidsurfaktantene kan bestå av et første alkylpolyglykosid valgt fra gruppen bestående av alkylpolyglykosider som inneholder alkylgrupper inneholdende et odde-■ tall av karbonatomer fra omtrent 9 til 13 med en oligomerfordeling. fra 1 til 12 og en andre alkylpolyglykosidsurfaktant valgt fra gruppen bestående av alkylpolyglykosider som inneholder alkylgrupper inneholdende fra omtrent 12 til omtrent 18 karbonatomer og som har en oligomerfordeling fra 1 til 12. Foretrukket inneholder surfaktantblandingene fra omtrent 2 0 til omtrent 90 mol% av den første surfaktanten og fra omtrent 10 til omtrent 80 mol% av den andre surfaktanten. Den andre surfaktanten kan inneholde alkylgrupper inneholdende oddetall eller partall eller både oddetall og partall av karbonatomer innen området fra omtrent 12 til omtrent 18 karbonatomer. Foretrukket inneholder den andre surfaktanten fra omtrent 50 til omtrent 75 vekt% alkylpolyglykosider inneholdende 12 karbonatomer.
Foretrukket består den første surfaktanten hovedsakelig av alkylpolyglykosider inneholdende alkylgrupper som inneholder 11 karbonatomer. Alkylpolyglykosidéne benyttet som den andre surfaktanten er lettere tilgjengelig kommersielt med alkylgrupper som inneholder partall av karbonatomer. Alkylgruppene med partall er representative for naturlig forekommende alkylgrupper. Alkylgruppene inneholdende oddetall av karbonatomer er typisk fremstilt i petroleumsraffinéringsoperasjon-er og lignende. Alkylpolyglykosidéne som inneholder alkylgrupper inneholdende partall av karbonatomér er mye mer viskøse enn alkylpolyglykosidéne som inneholder petroleums-baserte alkylgrupper inneholdende oddetall av karbonatomer i et sammenlignbart karbonatområde. Alkylpolyglykosider som inneholder alkylgrupper som ér lengre og med partall har høye flytepunkter og kan være faste eller halvfaste alkylpolyglykosider ved romtemperatur. Foretrukket anvendes følgelig fra omtrent 2 0 tii omtrent 90 mol% av den første surfaktanten i surfaktantblandingene for å tilveiebringe de ønskede blandinger med en passende viskositet for blanding av surfaktantene og for enkel håndtering etter blanding. 1 en annen utførelsesform av oppfinnelsen omfatter surfaktant bl åndingen en blanding av to alkylpolyglykosidsurfaktanter som beskrevet ovenfor og en lineær etoksylert alkohol. De lineære etoksylerte alkoholer er kommersielt tilgjengelige og inneholder fra omtrent 8 til omtrent 12 karbonatomer og fra omtrent 2 til omtrent 8 etylenoksydgrupper pr. molekyl alkohol og er ønskelig tilstede i mengder fra omtrent 10 til omtrent 50 mol% av det totale av de første, andre og tredje surfaktanter.
Figur 3 illustrerer et diagram av oppløseliggjøringspara-meteren som en funksjon av PHLB-tallet for en foretrukket surfaktantoppløsning i samsvar med oppfinnelsen og kjennetegnes ved en alkylpolyglykosidsurfaktant med en alkylkjedelengde på C1X sammen med en lineær alkyl-etoksylert alkohol-kosurfaktant hvor den totale konsentrasjon av surfaktant var 3,63 vekt% i en vandig oppløsning som også inneholdt 2,76 vekt% kalsiumklorid. Ulike konsentrasjoner av alkylpolyglykosid og etoksylert alkohol ble testet for å tilveiebringe de angitte pseudo HLB (PHLB)-tallene mens den totale konsentrasjon av surfaktant ble holdt ved 3,63%. I hver av testene vist i figurer 3 til 6 var sammensetningen 80% vann, surfaktant og kalsiumklorid på volumbasis og 20% olje. Oppløselig-gjøringstesten ble utført ved en temperatur på 54,4°C (130°F). "Oljen" var en syntetisk organisk borefluidbasis (i det etterfølgende enkelte ganger betegnet som EMN-fluidet) dannet av kommersielt tilgjengelige blandinger inkluderende et reologimodifiseringsmiddel solgt under handelsnavnet NOVAMOD, et emulgeringsmiddel solgt under handelsnavnet NOVAMOL og en syntetisk olje solgt under handelsnavnet NOVASOL. NOVAMOD-, NOVAMOL- og NOVASOL-blandingene ble tilveiebragt i vektfor-holdet 1:4:82. De ovennevnte blandinger er kommersielt tilgjengelig fra MI Drilling Fluids, Inc., Houston, Texas. Kosurfaktanten var en lineær etoksylert alkohol med en alkylkjedelengde på C9 til C1:i. Det ble anvendt en kommersiell kosurfaktant som tilfredsstiller spesifikasjonen og som selges under handelsnavnet NEODOL 91-2,5- av Shell Chemical Company, Houston, Texas. NEODOL 91-2,5 kosurfaktanten har et HLB-tall på 8,5.
Blandingen i henhold til figur 3 utviste en Winsor Type III mikroemulsjon for et område av PHLB fra 9,8 til 10,8 og en optimal oppløseliggjøringsparameter på omtrent 1,99 ved skjæringspunktet til kurvene som representerer oppløselig-gj øring av henholdsvis olje og vann, og ved én PHLB på 10,20. Den anvendte alkylpolyglykosidsurfaktant produseres og selges under handelsnavnet SIMULSOL SL 11 av Seppic, Inc., Fairfield, New Jersey. SIMULSOL SL 11 surfaktanten har en alkylkjedelengde på C1X og en HLB på 12,4. SIMULSOL SL 11 surfaktanten er et ikke-ionisk rensemiddel som primært er utviklet for rengjøringsanvendelser i husholdningen.
Det refereres nå til figur 4, hvor det illustreres et diagram som ligner på figur 3 og som viser- oppløseliggjøringspara-meter en til olje og vann som en funksjon av PHLB-tallet for en surfaktantblanding som til sammen utgjør 3,63 vekt% av en oppløsning av vann og kalsiumklorid hvor innholdet av kalsiumklorid er omtrent 2,76 vekt%. Surfaktanten i oppløs-ningen var kjennetegnet ved en blanding av alkylpolyglykosid-og etoksylert alkohol-surfaktanter hvor alkylpolyglykosid-surf akt ant en omfattet 80 mol% av et alkylpolyglykosid slik som SIMULSOL SL 11 surfaktanten og 2 0 mol% av en alkylpoly-glykosidsurf aktant , også utviklet av Seppic, Inc. under deres betegnelse SIMULSOL SL 2 6 og som i seg selv kjennetegnes ved en blanding av alkylkjedelengder på henholdsvis C12,C14 og C^6, hvor omtrent 65 vekt% til 70 vekt% surfaktant med alkylkjedelengde på C12 typisk var tilstede. Alkylpolyglykosid-surfaktantblandingen i figur 4 bærer betegnelsen Blanding A. SIMULSOL SL 26 surfaktanten har en HLB på 11,7, og gir Blanding A-surfaktanten et HLB-tall på 12,27. Kosurfaktanten var, som angitt, NEODOL 91-2,5 etoksylert alkohol. Den totale oppløsning omfattet 80 volum% vann med surfaktant og kalsiumklorid og 20% EMN-fluid, og verdiene utledet i figur 4 er også basert på tester ved 54,4°C {130°F) Figur 4 angir at et PHLB-område på 9,8 til 10,6 kunne oppnås for en Winsor Type III mikroemulsjon og at den optimale oppløseliggjøring på 2,08 inntraff ved et PHLB-tall på 10,15.
Som videre vist i figur 5, ble en surfaktantblanding B omfattende 60 mol% SIMULSOL SL 11 surfaktant og 40 mol% SIMULSOL SL 26 surfaktant, tilveiebragt som alkylpolygly-kos i dkomponent en, sammen med den etoksylerte alkohol, NEODOL 91-2,5 kosurfaktant, som til sammen utgjør 3,63 vekt%, tilveiebragt i en oppløsning som omfatter 2,76% kalsiumklorid og hvor surfaktantblandingen og kalsiumklorid ble blandet i vann som tilveiebringer en oppløsning som var 80 volum% av den totale blanding mens 20 volum% var EMN-fluidet. Som vist i figur 5, eksisterte Winsor Type III mikroemulsjonen mellom et mindre PHLB-område på 9,8 til 10,4 og en større optimal opp-løseliggj øring på 2,47, en 24% økning i forhold til Blanding A vist i figur 4, inntraff ved PHLB 10,26. Disse testene ble også utført ved 54,4°C (130°F).
Idet det nå vises til figur 6, ble det oppnådd en mikroemulsjon med Seppic SIMULSOL SL 26 surfaktanten sammen med den etoksylerte lineære alkohol, NEODOL 91-2,5, tilveiebragt i en total mengde på 3,63% i den vandige kalsiumkloridoppløs-ningen ved 54,4°C (130°F). Figur 6 indikerer at Type III mikroemulsjonen eksisterte i et område av PHLB-tall fra 9,8 til 10,3, og en optimal oppløseliggjøring på omtrent 3,62,' en 82% økning i forhold til Blanding A, ble oppnådd ved en PHLB på 10,14. Alkylpolyglykosidsurfaktanten i testen vist i figur 6 var 100% av den kommersielt tilgjengelige surfaktant SIMULSOL SL 26 dannet av alkylkjedelengder på C12,C14 og C16, som tidligere beskrevet.
Disse oppløsningene vil også kunne være anvendelige innen anvendelser slik som operasjoner med rengjøring av rør-ledninger eller pluggkjøringer og som gruspakkings- og fraktur-rengjøringsfluider for brønner.
Fra den foregående beskrivelse vil det følgelig forstås at det har blitt utviklet en unik anvendelse av en surfaktantblanding hvori blandingen kjennetegnes ved en alkylpolyglykosidblanding som dannes av en eller flere surfaktanter med spesifikk alkylkjedelengde sammen med en kosurfaktant i form av en lineær etoksylert alkohol eller blandinger av to eller flere alkylpolyglykosidsurfaktanter, og videre hvor konsentrasjonen av surfaktantene er justert for å forbedre fukteegenskapene eller tilveiebringe en optimal oppløselig-gjøringsparameter i både vann og olje i en mellomfase eller type III mikroemulsjon, over et bredt område av tall for såkalt pseudo-hydrofil-lipofil balanse. Surfaktantene er foretrukket tilveiebragt i konsentrasjoner som gir en hydrofil-lipofil balanse av oppløsningen i et område fra omtrent 9,8 til omtrent 11,4 og en oppløseliggjøringspara-meter av oljen og vannet i borehullet på minst omtrent 1,99 ved en temperatur på omtrent 54,4°C (130°F). Disse surfaktantblandingene er spesielt anvendelige for renseoperasjoner i borehull hvor ekstremverdiene for saltinnhold og temperatur som renseblandingen utsettes for ikke vil resultere i ned-brytning av blandingen eller tap i dens effektivitet.
Det er vurdert at surfaktantblandingene som er beskrevet heri kan inkluderes i en borehullsoperasjon slik som syrebehandling av et formasjonsintervall .som grenser opp til et borehull og som det er ønsket at formasjonsfluider skal produseres fra. Syrebehandlingsoperasjoner utføres for eksempel typisk for å forbedre produktiviteten til formasjoner ved først å injisere en "bank" av ammoniumsaltbasert saltlake slik som ammoniumkloridsaltlake hvor konsentrasjonen av ammoniumklorid er i området omtrent 1,0 til 5,0 vekt%. Denne oppløsningen injiseres som en såkalt forspylingsoppløsning inn i formasjonsintervallet gjennom brønnen som produksjons-fluider til sist vil produseres fra. Det andre trinnet er å
injisere en syreoppløsning slik som en svak eddiksyre- eller maursyreoppløsning som har en konsentrasjon på 1,0 til 15,0%. Alternativt, eller i tillegg, kan eii sterk syreoppløsning slik som saltsyre i området 1,0.til 15,0% også injiseres etter eller i stedet for den svake syreoppløsningen.
Alminnelige syrebehandlinger oppløser imidlertid ikke i til-strekkelig grad oljebaserte blandinger av den type som er beskrevet heri. I' dette henseende er det vurdert at det kan utføres en syrebehandling hvor, under injeksjonen av syreopp-løsning, en mengde surfaktantblanding av den type som er beskrevet heri kan være inkludert i den vandige syreoppløsning-en i et område på omtrent 0,1 til 10,0 vekt% av surfaktantblandingen inkluderende en eller flere av slike som er beskrevet i det foregående.
Enda videre kan anvendelsen av blandingene i henhold til den foreliggende oppfinnelse være i forbindelse med brønnsemente-ringsoperasjoner ved å inkludere en eller flere av de ovennevnte alkylpolyglykosidsurfaktanter som en blanding, eller som-en av dem som er kommersielt tilgjengelige, sammen med den lineære etoksylerte alkohol-kosurfaktant. Den totale konsentrasjon av surfaktant bør på vektbasis være fra 0,1 til 5,0% ved anvendelse som et fuktemiddel for de faste partikler i slurrien, eller fra 0,25 til 10% ved anvendelse primært som . et oppløseliggjøringsmiddel, av den totale vannfase i en sementblanding for den ledende sementslurry, inkluderende et sementaktig materiale valgt fra gruppen bestående av Portland- sement, slagg, kalsiumkarbonat, kalsiumaluminat, kalsiumsulfat og magnesium/kalsiumoksyd. Når den ledende sementblanding inneholdende oppløseliggjørende surfaktant pumpes inn i borehullet og strømmer langs borehullsveggen, inkluderende veggoverflåtene av foringsrør, forlengingsrør eller produksjonsrør, vil ethvert oljebasert materiale som befinner seg på veggoverflåtene slik som rest-avsetninger av for eksempel borefluid oppløseliggjøres av surfaktanten for å forbedre sementbinding til overflaten.
De fagkyndige på området vil videre forstå at de ovenfor beskrevede blandete surfaktantblandinger fremstilles ved hjelp av en unik metode med tilveiebringelse av en blanding som har en mellomfase eller Type III mikroemulsjon med opp-løseliggj øring av vann og olje som kan være maksimert ved et spesielt HLB-tall eller pseudo-HLB-tall og hvor en betydelig oppløseliggjøring av både vann og olje kan oppnås for å tilveiebringe Type III mikroemulsjonen over et rimelig bredt område av HLB- eller PHLB-tall. Ved selektivt å variere konsentrasjonen av surfaktanter i den vandige oppløsningen eller i en vandig syreoppløsning eller i en vandig alkalisk oppløsning av et sementmateriale kan det realiseres for-bedrede borehullsoperasjoner av de typer som er beskrevet i det foregående.
De valgte surfaktanter fremstilles i en vandig oppløsning som kan inkludere en kloridsaltlake, slik som kalsium- og/eller natriumklorid, og en mengde av en olje eller et organisk fluid som utviser egenskaper til olje, og testes for å bestemme når en Type III mikroemulsjon er tilstéde for et be-regnet HLB- eller PHLB-tall og en oppløseliggjøringsparameter som beskrevet ovenfor konstateres for Type III mikroemulsjonen for et gitt HLB- eller PHLB-tall. Konsentrasjonene av de valgte surfaktanter varieres deretter, henholdsvis mens den totale konsentrasjon av surfaktant holdes konstant inntil en mikroemulsjon ikke kan utvikles.
I hvert tilfelle vurderes det at en optimal eller balansert oppløseliggjøring av olje og vann kan oppnås innen området for Type III mikroemulsjon, slik som vist ved prøveblan-dingene som er beskrevet og illustrert i figurer 3 til 6. Hvis en nødvendig oppløseliggjøring har blitt forutbestemt, som angitt ved mengden av oljebasert materiale som er tilstede i fluidet som skal fortrenges fra en brønn, eller rør-ledninger eller annen rengjøringsoperasjon, kan henholdsvis blandingen av valgte surfaktanter og de relative konsentrasjoner av surfaktantene være forhåndsvalgté for å tilfreds-stille den nødvendige oppløseliggjøring. Dette bør gjøres under opprettholdelse av et så bredt område av HLB- eller PHLB-tall som mulig for å tilveiebringe akseptabel rengjøring ved variable betingelser med hensyn til temperatur og saltinnhold som foreligger i brønnen eller jordformasjonsintervallet som behandles.

Claims (21)

1. Anvendelse i en olje-inneholdende brønn av en surfaktantblanding i en Winsor Type III mikroemulsjon av oljen, og vann eller én saltlake, og surfaktantblandingen, hvori surfaktantblandingen dannes av en første surfaktant omfattende et alkylpolyglykosid og en andre surfaktant omfattende minst en av et annet alkylpolyglykosid og en lineær etoksylert alkohol.
2. Anvendelse som angitt i krav l, hvori det anvendes.en surfaktantblanding, idet konsentrasjonene av surfaktantene er blitt bestemt i en oppløsning av surfaktantblandingen og en av vannet eller saltlaken, hvilke konsentrasjoner vil tilveiebringe en oppløseliggjøringsparameter slik at en Winsor Type III mikroemulsjon oppnås, idet konsentrasjonene er blitt bestemt: (a) ved å blande et kjent volum av oljen sammen med et kjent volum av oppløsningen, å måle volumet av Winsor Type III mikroemulsjonen som okkuperer et volum tidligere okkupert av oljen og å måle volumet av Winsor Type III mikroemulsjonen tidligere- okkupert av oppløsningen, og (b) å variere konsentrasjonene av surfaktantene i oppløs-ningen og å gjenta trinn (a), idet de anvendte konsentrasjonene er slik at oppløseliggjøringsparameteren tilveiebringes "i et konsentrasjonsområde av den første surfaktanten og den andre surfaktanten som danner Winsor Type III mikroemulsjonen.
3. Anvendelse som angitt i krav 2, hvori surfaktantblandingen anvendes i et område på 0,5 til 10,0 vekt% av den første surfaktanten og den andre surfaktanten, samlet, i oppløsning-en.
4. Anvendelse som angitt i-ett eller flere av kravene 1 til 3, hvori den første surfaktanten velges fra alkylpolyglykosidsurfaktanter som inneholder alkylgrupper inneholdende et oddetall av karbonatomer fra 9 til 13, og den andre surfaktanten velges fra alkylpolyglykosider som inneholder alkylgrupper inneholdende fra 12 til 18 karbonatomer.
5. Anvendelse som angitt i krav 4, hvori alkylgruppene til den første surfaktanten og den andre surfaktanten har en oligomerfordeling fra 1 til 12.
6. Anvendelse som angitt i ett eller flere av de foregående krav, hvori den første alkylpolyglykosidsurfaktanten har en alkylkjedelengde på 11 karbonatomer.
7. Anvendelse som angitt i ett eller flere av de foregående krav, hvori den første surfaktanten omfatter en blanding av alkylpolyglykosidsurfaktanter som har en alkylkjedelengde på Cll og en blanding av surfaktanter som har en alkylkjedelengde på C12 til C16.
8. Anvendelse i samsvar med ett eller flere av de foregående krav, hvori den første surfaktanten og den andre surfaktanten anvendes i konsentrasjoner som tilveiebringer en pseudo-hydrofil-lipofil balanse av surfaktantblandingen i et område på minst 9,8 til 10,8 og en oppløseliggjøringsparameter av surfaktantblandingen i. oljen og vannet eller saltlaken på omtrent minst 1,99 ved en temperatur på omtrent 54°C (130°F), hvori den pseudo-hydrofile-lipofile balanse utledes ved å multiplisere den molare fraksjon av hver surfaktant i surfaktantblandingen ved dens hydrofile-lipofile balanse (HLB) tall og å summere resultatene, og hvori oppløseliggjøringspara-meteren er ved skjæringspunktet til kurvene som representerer oppløseliggjøring for henholdsvis oljen (SPQ) og vannet eller saltlaken (SPV) , som bestemmes ved å dividere volumet av henholdsvis oljen okkupert av Winsor Type III mikroemulsjonen og volumet av vannet eller saltlaken okkupert av Winsor Type III mikroemulsjonen, med volumet av surfaktantblandingen i opp-løsningen.
9. Anvendelse som angitt i ett eller flere av de foregående krav, hvori den første surfaktanten velges fra gruppen bestående av alkylpolyglykosider som inneholder alkylgrupper inneholdende et oddetall av karbonatomer fra 9 til 13 og den andre surfaktanten velges fra gruppen bestående av alkylpolyglykosider som inneholder alkylgrupper inneholdende et partall av karbonatomer fra 12 til 18.
10. Anvendelse som angitt i ett eller flere av de foregående krav, hvori den første surfaktanten omfatter minst omtrent 2 0 mol% av den totale konsentrasjonen av de første og andre surfaktanter.
11. Anvendelse som angitt i krav 10, hvori den første surfaktanten utgjør fra omtrent 20 til omtrent 90 mol% av den totale konsentrasjonen av de første og andre surfaktanter.
12. Anvendelse som angitt i ett eller flere av kravene 9, 10 eller 11, hvori den andre surfaktanten består hovedsakelig av alkylpolyglykosider som inneholder alkylgrupper inneholdende et partall av karbonatomer fra omtrent 12 til omtrent 16 karbonatomer.
13 . Anvendelse som angitt i ett eller flere av kravene 1 til 8, hvori den første surfaktanten er et alkylpolyglykosid som har en alkylkjedelengde på 11 karbonatomer og den andre surfaktanten velges fra gruppen bestående av alkylpolyglykosider som inneholder alkylgrupper inneholdende et partall av karbonatomer fra 12 til 18.
14. Anvendelse som angitt i ett eller flere av kravene 9, 10 eller 11, hvori den andre surfaktanten inneholder fra omtrent 50 til omtrent 75 vekt% alkylpolyglykosider som inneholder alkylgrupper inneholdende 12 karbonatomer.
15. Anvendelse som angitt i ett eller flere av kravene 9 til 13. hvori det anvendes en surfaktantblanding, som videre inkluderer en tredje surfaktant valgt fra gruppen bestående av lineære etoksylerte alkoholer inneholdende fra omtrent 8 til omtrent .12 karbonatomer og inneholdende fra omtrent 2 til omtrent 8 etylenoksydgrupper.
16. Anvendelse som angitt i krav 15, hvori den tredje surfaktanten utgjør fra omtrent 10 til omtrent 50 mol% av det totale av de første, andre og tredje surfaktanter.
17. Anvendelse som angitt i ett eller flere av de foregående krav, som videre inkluderer å blande surfaktantblandingen med vann slik at blandingen inneholder fra omtrent 0,1 til 10,0 vekt% av surfaktantene.
18. Anvendelse som angitt i krav 15, 16 eller 17, hvori de første, andre og tredje surfaktanter anvendes i konsentrasjoner som tilveiebringer en pseudo-hydrof il-"lipof il balanse av surfaktantblandingen i et område på minst 9,8 til 11,4 og en oppløseliggjøringsparameter av surfaktantblandingen i oljen og vannet eller saltlaken på omtrent minst 1,99 ved en temperatur på omtrent 54°C (13 0°F), hvori den pseudo-hydrofile-lipofile balanse utledes ved å multiplisere den molare fraksjon av hver surfaktant i surfaktantblandingen med dens hydrofile-lipofile balanse (HLB) tall og å summere resultatene, og hvori oppløseliggjøringsparameteren er ved skjæringspunktet til kurvene som representerer oppløseliggjøring for henholdsvis oljen (SPD) og vannet eller saltlaken (SPV) , som bestemmes ved å dividere volumet av oljen okkupert av Winsor Type III mikroemulsjonen og volumet av vannet eller saltlaken okkupert av Winsor Type III mikroemulsjonen, med volumet av surfaktantblandingen i oppløsningen.
19. Anvendelse i samsvar med ett eller flere av de foregående krav, for å fjerne oljebaserte forurensende stoffer fra et borehull, hvori oljen er en prøve av de oljebaserte forurensende stoffer som skal fjernes, som omfatter å injisere oppløsningen inn i borehullet.
20. Anvendelse som angitt i krav 19, for oppløseliggjøring av oljebaserte materialer anordnet i et jordformasjonsinter- vall, hvori oljen er en prøve av de oljebaserte materialer som skal oppløseliggjøres, som omfatter å injisere en syre-oppløsning inneholdende surfaktantblandingen i en konsentrasjon som vil tilveiebringe oppløseliggjøringsparameteren, inn i jordformasjonsintervallet.
21. Anvendelse som angitt i krav 1 .eller 2, i en semente-ringsoperasjon i en brønn, hvori den første surfaktanten omfatter et alkylpolyglykosid som har en kjedelengde på Cll til C16, som omfatter å injisere en sementblanding omfattende et sementholdig material valgt fra gruppen bestående av Portland siement, slagg, kalsiumkarbonat, kalsiumaluminat, kalsiumsulfat, og magnesium/kalsiumoksyd, vann og surfaktantblandingen, hvori konsentrasjonen av den første surfaktanten og den andre surfaktanten sammen i vannet er 0,5 til 10,0 vekt%, inn i brønnen for å oppløse oljebaserte materialer som er tilstede på overflatene av borehullsveggen og eventuelle strukturer anordnet i brønnen som kommer i kontakt med sementblandingen for å forbedre bindingen av sementblandingen til overflatene.
NO20002949A 1997-12-09 2000-06-08 Anvendelse av surfaktantblandinger for borehullsoperasjoner NO322216B1 (no)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US98784497A 1997-12-09 1997-12-09
US08/987,726 US6090754A (en) 1995-05-11 1997-12-09 Surfactant blends for well operation
PCT/GB1998/002730 WO1999029408A1 (en) 1997-12-09 1998-09-09 Surfactant compositions for wellbore operations, method of forming same and methods of using same

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20002949D0 NO20002949D0 (no) 2000-06-08
NO20002949L NO20002949L (no) 2000-07-26
NO322216B1 true NO322216B1 (no) 2006-08-28

Family

ID=27130638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20002949A NO322216B1 (no) 1997-12-09 2000-06-08 Anvendelse av surfaktantblandinger for borehullsoperasjoner

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1051237B1 (no)
CA (1) CA2313324C (no)
NO (1) NO322216B1 (no)
WO (1) WO1999029408A1 (no)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5977032A (en) * 1998-09-26 1999-11-02 Atlantic Richfield Company Acidic surfactant composition and method for cleaning wellbore and flowline surfaces using the surfactant composition
JP2016047051A (ja) * 1999-12-23 2016-04-07 ジェネンテック, インコーポレイテッド Il−17相同的ポリペプチドとその治療上の用途
US7429620B2 (en) 2004-08-10 2008-09-30 Inteveo, S.A. Surfactant package for well treatment and method using same
US9222013B1 (en) 2008-11-13 2015-12-29 Cesi Chemical, Inc. Water-in-oil microemulsions for oilfield applications
EP2838970B1 (en) 2012-04-15 2016-12-28 Flotek Chemistry, LLC Surfactant formulations for foam flooding
US11407930B2 (en) 2012-05-08 2022-08-09 Flotek Chemistry, Llc Compositions and methods for enhancement of production of liquid and gaseous hydrocarbons
US9200192B2 (en) 2012-05-08 2015-12-01 Cesi Chemical, Inc. Compositions and methods for enhancement of production of liquid and gaseous hydrocarbons
US9701886B2 (en) 2013-03-05 2017-07-11 Halliburton Energy Services, Inc. Alkyl polyglycoside derivative as biodegradable foaming surfactant for cement
US10421707B2 (en) 2013-03-14 2019-09-24 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions incorporating alkyl polyglycoside surfactant for use in oil and/or gas wells
US9068108B2 (en) 2013-03-14 2015-06-30 Cesi Chemical, Inc. Methods and compositions for stimulating the production of hydrocarbons from subterranean formations
US11180690B2 (en) 2013-03-14 2021-11-23 Flotek Chemistry, Llc Diluted microemulsions with low surface tensions
US9428683B2 (en) 2013-03-14 2016-08-30 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions for stimulating the production of hydrocarbons from subterranean formations
US10717919B2 (en) 2013-03-14 2020-07-21 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions for use in oil and/or gas wells
US10000693B2 (en) 2013-03-14 2018-06-19 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions for use in oil and/or gas wells
US10053619B2 (en) 2013-03-14 2018-08-21 Flotek Chemistry, Llc Siloxane surfactant additives for oil and gas applications
US9321955B2 (en) 2013-06-14 2016-04-26 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions for stimulating the production of hydrocarbons from subterranean formations
US11254856B2 (en) 2013-03-14 2022-02-22 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions for use in oil and/or gas wells
US10590332B2 (en) 2013-03-14 2020-03-17 Flotek Chemistry, Llc Siloxane surfactant additives for oil and gas applications
US9884988B2 (en) 2013-03-14 2018-02-06 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions for use in oil and/or gas wells
US10287483B2 (en) 2013-03-14 2019-05-14 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions for use in oil and/or gas wells comprising a terpene alcohol
US10941106B2 (en) 2013-03-14 2021-03-09 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions incorporating alkyl polyglycoside surfactant for use in oil and/or gas wells
US10577531B2 (en) 2013-03-14 2020-03-03 Flotek Chemistry, Llc Polymers and emulsions for use in oil and/or gas wells
US9868893B2 (en) 2013-03-14 2018-01-16 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions for use in oil and/or gas wells
US9464223B2 (en) 2013-03-14 2016-10-11 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions for use in oil and/or gas wells
US9890625B2 (en) 2014-02-28 2018-02-13 Eclipse Ior Services, Llc Systems and methods for the treatment of oil and/or gas wells with an obstruction material
US9890624B2 (en) 2014-02-28 2018-02-13 Eclipse Ior Services, Llc Systems and methods for the treatment of oil and/or gas wells with a polymeric material
US9505970B2 (en) 2014-05-14 2016-11-29 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions for use in oil and/or gas wells
US10294757B2 (en) 2014-07-28 2019-05-21 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions related to gelled layers in oil and/or gas wells
US10934472B2 (en) 2017-08-18 2021-03-02 Flotek Chemistry, Llc Compositions comprising non-halogenated solvents for use in oil and/or gas wells and related methods
US11053433B2 (en) 2017-12-01 2021-07-06 Flotek Chemistry, Llc Methods and compositions for stimulating the production of hydrocarbons from subterranean formations
US11104843B2 (en) 2019-10-10 2021-08-31 Flotek Chemistry, Llc Well treatment compositions and methods comprising certain microemulsions and certain clay control additives exhibiting synergistic effect of enhancing clay swelling protection and persistency
US11512243B2 (en) 2020-10-23 2022-11-29 Flotek Chemistry, Llc Microemulsions comprising an alkyl propoxylated sulfate surfactant, and related methods

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4683074A (en) * 1985-04-26 1987-07-28 A. E. Staley Manufacturing Company Stability and compatibility of glycosides in acid systems
WO1992014031A1 (en) * 1991-01-30 1992-08-20 Atlantic Richfield Company Well cleanout using caustic alkyl polyglycoside compositions
US5221343A (en) * 1992-04-10 1993-06-22 Henkel Corporation Dispersant, setting retarder and air entrainment additive for cement
DE4319700A1 (de) * 1993-06-16 1994-12-22 Henkel Kgaa Ultramilde Tensidmischungen

Also Published As

Publication number Publication date
EP1051237B1 (en) 2003-11-12
NO20002949D0 (no) 2000-06-08
EP1051237A1 (en) 2000-11-15
NO20002949L (no) 2000-07-26
CA2313324C (en) 2009-05-05
WO1999029408A1 (en) 1999-06-17
CA2313324A1 (en) 1999-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO322216B1 (no) Anvendelse av surfaktantblandinger for borehullsoperasjoner
US6090754A (en) Surfactant blends for well operation
US5830831A (en) Surfactant blends for well operations
Kurnia et al. Zwitterionic-anionic surfactant mixture for chemical enhanced oil recovery without alkali
US6283213B1 (en) Tandem spacer fluid system and method for positioning a cement slurry in a wellbore annulus
US9884985B2 (en) Cement oil-based mud spacer formulation
US8778850B2 (en) Biodegradable non-reactive oil-well stimulation fluid and method of use
US8091646B2 (en) Single phase microemulsions and in situ microemulsions for cleaning formation damage
CN102076809B (zh) 用于改变岩石地层可润湿性的方法
AU2013338505B2 (en) Wellbore servicing compositions and methods of making and using same
AU2008245843B2 (en) In situ microemulsions used as spacer fluids
US5008026A (en) Well treatment compositions and method
US8415279B2 (en) Microemulsions used as spacer fluids
US9828815B2 (en) Foamed fluid compositions having high salinity using anionic surfactants and methods therefor
US9234126B2 (en) Dual retarded acid system for well stimulation
NO341246B1 (no) Fremgangsmåte ved boring i en underjordisk formasjon
EA003685B1 (ru) Способы очистки глинистой корки и гравийной набивки для буровых растворов на масляной основе или водяной основе
EP0569484A1 (en) CLEANING HOLES WITH THE ALKYL ALKYL-POLYGLYCOSIDE COMPOUNDS.
Meng et al. Optimization and characterization of highly stable nanoemulsion for effective oil-based drilling fluid removal
Quintero et al. Advanced microemulsion cleaner fluid applications in deepwater wells
Hao Cleaning functional spacer for improving sealing integrity and zonal isolation of cement sheath in shale gas wells: laboratory study and field application
RU2196798C2 (ru) Модифицированные многокомпонентные смеси, используемые при вскрытии грунта
US11414589B2 (en) Method of removing calcium carbonate-containing oil-based filter cake using a biodegradable acid solution
AU2011201846B2 (en) Microemulsions used as spacer fluids
de Queiroz Neto et al. From Nanotechnology to Oilfields: the Potential of Microemulsions and Nanoemulsions in Preflush Fluids for a Sustainable Alternative

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired